1 前言

热敏信息记录材料是利用热能使热敏层中的显色剂和染料在高温熔融下发生化学反应而显色，根据加热的选择性从而形成不同文字或图像。近年来随着数字医疗成像技术的发展其广泛用于医疗诊断中，如乐凯医用干式胶片等。在冬季特别是北方干燥地区，经影像输出后涂层存在脱膜现象，与国外同类产品存在一定的差距，亟需加以解决。针对上述问题，我们对涂布液配方进行了不断完善，在此基础上初步筛选了与涂布液相匹配的几种功能助剂来提高涂层牢度。

2 实验

2.1 实验主要物料和器材

涂布液主要物料组成见表1所示。

表1 主要物料组成涂布液一物料涂布液二物料产地显色剂乳液显色剂乳液自制染料乳液染料乳液自制PVAPVA日本硅溶胶丁苯胶乳北京/山东

主要设备：挤压波流涂布机；NDJ-8S旋转粘度仪；X-RITE310光学密度仪等。

2.2 涂布液配制

按照一定的比例将主要物料（显色剂乳液、染料乳液、PVA、硅溶胶/丁苯胶乳等）依次加入配制成一定浓度的涂布液，经挤压波流涂布干燥后进行评价。

3 数据与分析

我们发现通过选取合适的功能助剂可显著提高涂层牢度和热敏性能稳定性。经过设计正交实验方案，根据加入不同的功能助剂对牢度进行评价，综合考虑我们最终选用了硅溶胶。本文只讨论硅溶胶的加入量对涂层牢度及使用性能的影响。

3.1 不同硅溶胶加入量对牢度的影响

不同硅溶胶加入量（占涂布液比重的%）的涂层牢度评级数据如表2所示。

表2 涂层牢度对比注：使用百格法测试牢度序号加入量涂布量牢度1丁苯胶乳—8.0%90ml/m2脱落15% 2硅溶胶—1.0%70ml/m2脱落5% 3硅溶胶—1.5%70ml/m2基本无脱落4硅溶胶—2.0%70ml/m2无脱落5硅溶胶—2.5%70ml/m2无脱落6国外同类产品无脱落

由上表可知与丁苯胶乳相比加入硅溶胶后涂层牢度显著提高；随着硅溶胶用量的不断提高牢度增加明显；硅溶胶用量≥1.5%时涂层基本达到无脱落现象。此外涂布量降低了22%，这对节约成本是有利的。

3.2 硅溶胶对其他性能的影响

表3 老化粘度对比物料用量老化粘度（mPa?s）0天1天2天3天4天5天涂布液—丁苯胶乳8%涂布液—硅溶胶1.0%涂布液—硅溶胶1.5%涂布液—硅溶胶2.0%涂布液—硅溶胶2.5%

由上表可知加入丁苯胶乳后涂布液老化粘度稳定；加入硅溶胶后涂布液粘度均有不同程度的升高；此外硅溶胶的用量与涂布液粘度成正相关，老化4天后粘度均上升显著。考虑到涂布稳定性及产品表观，选取硅溶胶用量为1.5%进行后续实验。

在不同的温湿度下，选取自制产品与国外同类产品进行性能比对，测试数据如图1所示。

图1 性能变化曲线

由上图可知不同温湿度下性能变化趋势是相似的；涂布液中添加硅溶胶后性能稳定性显著提高。

3.3 原因分析

硅溶胶是纳米二氧化硅在水中分散形成的胶体溶液，硅溶胶中SiO2含有大量的水及羟基。在硅溶胶的胶团结构中胶核的基本成分为SiO2，其内部结构为Si-O-Si键相联接的立体网状结构，在胶核和水接触的界面上形成Si-OH硅醇键。由于我们所用涂布液主要为PVA体系，PVA中又含有大量的羟基，将硅溶胶加入下PVA体系中二者迅速发生缩合反应，最明显的现象为体系粘度的变化，上述粘度数据的变化提供了有力的支撑[1]。同时这也与相关文献报道PVA发生交联溶液粘度变化趋势相一致[2,3]。结合以上数据及查阅相关文献可知，经硅溶胶改性后的PVA在耐水性能、粘结性能和阻隔性能有所改善[4-6]。

4 结论

通过在涂布液中引入功能助剂硅溶胶，涂层牢度显著提高，达到国外同类产品水平。结合涂布稳定性和产品表观，认为1.5%硅溶胶为最佳加入量；此外热敏性性能稳定性也有所改善；达到同等性能指标涂布量降低22%，这对节约成本是有意义的。

1 前言

热敏信息记录材料是利用热能使热敏层中的显色剂和染料在高温熔融下发生化学反应而显色，根据加热的选择性从而形成不同文字或图像。近年来随着数字医疗成像技术的发展其广泛用于医疗诊断中，如乐凯医用干式胶片等。在冬季特别是北方干燥地区，经影像输出后涂层存在脱膜现象，与国外同类产品存在一定的差距，亟需加以解决。针对上述问题，我们对涂布液配方进行了不断完善，在此基础上初步筛选了与涂布液相匹配的几种功能助剂来提高涂层牢度。

文章来源：《信息记录材料》 网址: http://www.xxjlcl.cn/qikandaodu/2021/0708/2123.html